Skillnad mellan naturlig och tvingad konvektion

De nyckelskillnad mellan naturlig och tvungen konvektion är det i naturlig konvektion påverkas vätskans rörelse av naturliga medel, medan i tvungen konvektion påverkas vätskans rörelse av yttre medel. Skillnaden mellan naturlig och tvungen konvektion i samband med värmeöverföring är att det inte finns några yttre faktorer som påverkar värmeöverföringen i naturlig konvektion medan externa faktorer kan orsaka värmeöverföring i tvungen konvektion.

Konvektion är en metod för värmeöverföring via bulkförflyttning av molekylerna i en vätska (såsom en gas eller en vätska). Det är i två typer som naturlig och tvungen konvektion enligt sättet att inleda vätskebevakningen.

INNEHÅLL

1. Översikt och nyckelskillnad
2. Vad är naturlig konvektion
3. Vad är tvingad konvektion
4. Jämförelse vid sida vid sida - Naturvikt mot tvungen konvektion i tabellform
5. Sammanfattning

Vad är naturlig konvektion?

Naturlig konvektion är en metod för värmeöverföring där naturliga medel påverkar vätskans rörelse. Det finns inget inflytande från externa fakta. Denna rörelse av molekyler i vätskan beror på skillnaderna mellan densiteterna i olika områden av samma vätska. Vätskans densitet minskar när det värmer och vice versa. Det beror på den termiska expansionen av vätskan (molekylernas hastighet ökar med temperaturökningen, vilket resulterar i ökningen av volymen av vätskan. Även om volymen ökar, förblir massan konstant. Därför minskar densiteten).

När vi värmer en vätska i en behållare från botten minskar densiteten hos bottenskiktet i vätskan. Sedan tenderar regionen med lägre densitet att flytta till behållarens övre del. Därefter ersätter kylvätskan på toppen av behållaren det undre området. Detta fortsätter som en följd av konvektion.

Figur 01: Mekanism för naturlig konvektion

Exempel på naturlig konvektion är att kyla ner ett kokt ägg när det hålls i den vanliga luften, förlust av kylning av en sval drinkburk etc. När man överväger mekanismen för naturlig konvektion, först, temperaturen på utsidan av ett hett föremål (hålls i kall luft) faller ner. Samtidigt stiger temperaturen hos luften intill föremålet på grund av värmeöverföring. Därefter minskar densiteten hos detta intilliggande luftlager. Som ett resultat stiger luften uppåt. Kall luft kommer att ersätta denna region. Sedan fortsätter konvektionen. Till sist kommer objektet att svalna.

Vad är tvingad konvektion?

Tvingad konvektion är en metod för värmeöverföring där yttre organ påverkar vätskans rörelse. Där är externa källor såsom pumpning, fläktar, suganordningar, etc. användbara för att generera fluidrörelsen. Denna metod är mycket värdefull eftersom den effektivt kan överföra värme från ett uppvärmt föremål. Några vanliga exempel på denna mekanism är luftkonditionering, ångturbiner mm.

När man överväger mekanismen för tvungen konvektion, har den en komplicerad mekanism än det naturliga sättet. Det beror på att vi i denna metod måste reglera två faktorer; flytande rörelse och värmeledning. Dessa två faktorer har en stark koppling eftersom fluidförflyttningen kan förbättra värmeöverföringen. Ex: högre rörelsehastigheten för vätskan, högre värmeöverföringarna.

Vad är skillnaden mellan naturlig och tvångs konvektion?

Naturlig konvektion är en metod för värmeöverföring där vätskans rörelse påverkas av naturliga medel. Tvingad konvektion är en metod för värmeöverföring där vätskans rörelse påverkas av yttre medel. När man överväger de faktorer som påverkar värmeöverföringen finns det inga yttre faktorer som påverkar värmeöverföringen i naturlig konvektion medan externa faktorer kan orsaka värmeöverföring i tvungen konvektion.

Fluidrörelsen i naturlig konvektion genererar som ett resultat av förändringen av vätsketätheten vid upphettning. Fluidrörelsen i tvungen konvektion alstrar emellertid som ett resultat av en extern källa, såsom pumpning, fläkt, suganordningar. Kylning av ett kokt ägg när det hålls i den vanliga luften, kylförlust av en svaldryck etc. kan ingå som exempel på naturlig konvektion och luftkonditionering, ångturbiner, etc. är exempel på tvångs konvektion.

Sammanfattning - Naturvikt mot tvungen konvektion

Konvektion finns i två former som naturlig konvektion och tvungen konvektion. Skillnaden mellan naturlig och tvungen konvektion är att vid naturlig konvektion påverkar det naturliga organet vätskans rörelse, medan det vid tvungen konvektion påverkar vätskans rörelse.

Referens:

1. "Natural Convection." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 17 april 2018. Tillgänglig här  
2. msg15 Följ. "Tvingad konvektion." LinkedIn SlideShare, 21 april 2015. Tillgänglig här

Image Courtesy:

1. "Naturlig konvektionscirkulation av Asperitas" av Rolf Brink - eget arbete, (CC BY-SA 4,0) via Commons Wikimedia